CN113614278B - 用于制备含氧化钼层的溅射靶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包含导电氧化靶材的溅射靶，所述靶材包含至少一种以下金属氧化物：作为金属主要组分的钼(Mo)的金属氧化物；以及选自由钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)和钛(Ti)组成的群组中的至少一种掺杂元素M的金属氧化物。基于靶材的抛光截面，靶材包括由混合氧化物(Mo_1‑xM_x)₅O₁₄组成的基质相，其中0.01≤x≤0.13，其中该混合氧化物中的M为选自由钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)和钛(Ti)组成的群组中的一种或多种元素。所述溅射靶用于制备含氧化钼的层。

Description

用于制备含氧化钼层的溅射靶

技术领域

本发明涉及一种用于制备含氧化钼层的溅射靶，还涉及这种溅射靶用于含氧化钼层的气相沉积的用途。

背景技术

含氧化钼层(尤其基于氧化钼)具有令人关注的光学性质，因此特别适用于光学和光电子应用中的层结构(如电子显示器)。它们通常与由铝(Al)、铜(Cu)、钛(Ti)或(金属)钼(Mo)等组成的金属层结合或直接相邻使用，这些金属层起到例如电导体轨道的作用。JP2013020347A中描述了氧化钼层的一个使用示例，其中电容式触摸屏显示器内的金属导体轨道被由MoO_x组成的光吸收层覆盖，以抑制金属导体轨道的不良反射。

重要性能，如光吸收率、光反射率和光透射率、蚀刻速率、热稳定性以及制造过程中使用的其他化学品(例如光刻胶显影剂或去除剂)的稳定性取决于沉积的含氧化钼层的精确化学计量组成，也取决于添加的掺杂元素(例如Ta、Nb等)。在随后通过光刻结合湿法化学蚀刻工艺构造沉积层期间，蚀刻速率是相关的。因此，诸如上述电容式触摸屏的许多应用需要含氧化钼层，其中氧化物(氧化钼和/或含钼的混合氧化物)以亚化学计量组成形式存在，即，氧化物具有未满的氧价，并且在沉积的含氧化物钼中存在氧缺陷。在这种亚化学计量的含氧化钼层(特别是基于氧化钼)中，可以实现令人关注的电光特性，例如在可见波长范围内，特别是在550nm的参考波长下的高光吸收率(和相应的低光反射率)，同时具有令人满意的导电性(尤其是<20kΩ/□或<20kΩ/平方的薄层电阻)。尽管纯氧化钼层具有吸引人的电光特性，但它们在常规湿法蚀刻介质中通常具有过高的蚀刻速率(例如，基于磷酸、硝酸和乙酸的PAN蚀刻溶液用于将构造铝金属化，基于H₂O₂的蚀刻溶液用于构造铜)，这会导致蚀刻结果不稳定。通过向亚化学计量的含氧化钼层(以及对应的溅射靶的靶材)中添加掺杂元素，例如Ta和/或Nb，可将蚀刻速率降低至可接受水平，而不会对电光特性产生任何实质性的改变。

通过阴极原子化(“溅射”)在喷涂工艺中工业化生产这种含氧化钼层(尤其是基于氧化钼的层)。尽管在原则上可以通过反应溅射金属靶材(例如，在适当设置的氩气和氧气工艺气体环境中反应溅射)来产生此类含氧化钼层，靶材的金属原子仅在喷涂工艺中与工艺气体中的氧气发生很大程度的反应，这因此使得执行该工艺变得困难，这是由于滞后效应(由于氧分压的变化导致的层沉积速率、放电电流和/或靶电压的不连续变化)和靶表面中毒。相比之下，在工业条件下，从包含氧化靶材的溅射靶进行沉积是有利的，因为涂层工艺可以使用纯惰性气体工艺气体(通常为氩气)或以惰性气体(通常为氩气)作为主要组分，其中添加少量其他气体，例如氧气。特别地，当使用氧化性靶材时，可以实现更高的涂覆率和更高的工艺稳定性以及工艺步骤的简化。此外，迄今为止安装的许多喷涂设备仅设计用于从金属溅射靶来沉积金属层，因此不允许向溅射气体中添加氧气。使用氧化靶材可提高所用溅射设备的通用性。

DE102012112739A1描述了一种亚化学计量靶材，其中通过还原氧化物单独地或通过还原氧化物相和金属添加剂一起建立缺氧环境，还原氧化物相是由基于Nb₂O_5-y、TiO_2-y、MoO_3-y、WO_3-y、V₂O_5-y(y>0)或其混合物的亚化学计量且因此为导电的氧化物或氮氧化物组成。US2001/0020586A1描述了具有化学成分MO_y的亚化学计量靶材，其中M是Ti、Nb、Ta、Mo、W、Zr和Hf组成的组中的至少一种金属。

除了上述关于含氧化钼层和相应靶材的挑战和边界条件外，科学出版物中描述了在实验室规模上(即产品量为几克)生产粉状含钼混合氧化物化合物，在高温下保持时间为一周或几周。因此，例如，和Nygren(Thommy/>和Mats Nygren，《斯堪的纳维亚化学学报》(Acta Chemica Scandinavica)，1972第26期，1836-1842)描述了同质范围为0.06≤x≤0.08的(Mo_1-xTa_x)₅O₁₄的合成，这是通过将Ta₂O₅粉末与MoO₃和MoO₂混合，将粉末混合物引入熔融石英安瓿中，排空熔融石英安瓿并加热至640–750℃一周或多周。该出版物也描述了同质范围为0.07≤x≤0.12的(Mo_1-xNb_x)₅O₁₄的合成。起始粉末为Nb₂O₅、MoO₃和MoO₂，合成条件类似于(Mo_1-xTa_x)₅O₁₄的情况，但混合氧化物是在600-750℃的温度范围内获得的。和Nygren在进一步的出版物中(Thommy/>和Mats Nygren,《斯堪的纳维亚化学学报》(Acta Chemica Scandinavica)，1972年第26期，1827-1835)还描述了(Mo_1-xV_x)₅O₁₄的合成，其由V₂O₅与MoO₃和MoO₂的粉末混合物通过类似于先前描述的混合氧化物的方法制备，并且在观察到加热到640℃的情况下具有0.02≤x≤0.11的宽同质范围，或在观察到加热到750℃的情况下具有0.05≤x≤0.11的宽同质范围。/>(Thommy/>《斯堪的纳维亚化学学报》(Acta Chemica Scandinavica)，1972年第26期，1843-1846)还描述了具有同质范围0.03≤x≤0.05的(Mo_1-xTi_x)₅O₁₄的合成，将TiO₂、MoO₂和MoO₃的粉末混合物加热至600-750℃，通过类似于上述混合氧化物的方法进行生产。在所有合成过程中，产品仅以少量(克级)松散粉末形式获得，而不是以固体宏观体形式获得。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供掺杂有含氧化钼的溅射靶，在这种情况下，可以设置用于产生高质量层的稳定溅射工艺，并且能够在工业规模的工艺中廉价且可靠地生产溅射靶。

该目标通过根据权利要求1所述的溅射靶和根据权利要求15所述的溅射靶的用途实现。本发明的有利实施例在从属权利要求中指示。

本发明提供了一种包含导电氧化靶材的溅射靶。靶材包含至少一种金属氧化物：

-作为金属主要组成成分的钼(Mo)的金属氧化物，以及

-选自由钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)和钛(Ti)组成的群组中的至少一种掺杂元素M的金属氧化物。

基于靶材抛光截面并使用拉曼显微镜(通过拉曼光谱法)测量，靶材包括由混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄组成的基质相，其中0.01≤x≤0.13，其中该混合氧化物中的M为选自由钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)和钛(Ti)组成的群组中的一种或多种元素。

本发明基于这样的认识，即在溅射工艺的工艺稳定性方面，靶材的氧含量与待制备层的氧含量相同或基本相同是有利的。靶材的氧含量(重量百分比)和待制备层的氧含量(重量百分比)之间的差异以重量计最好不超过±2％。因此，工艺气体引入氧气是不必要的，或者只有很小的必要性，因此，滞后效应被抑制，工艺步骤被简化。

此外，需记住，掺杂的、含氧化钼靶材的许多相组成原则上是可能的。首先，钼可以以各种氧化状态存在，特别是以MoO₂、MoO₃的形式存在，也能够以多种亚化学计量氧化物MoO_y的形式存在，例如Mo₄O₁₁(y＝2.75)、Mo₁₇O₄₇(y＝2.76)、Mo₅O₁₄(y＝2.8)、Mo₈O₂₃(y＝2.875)、Mo₉O₂₆(y＝2.89)和Mo₁₈O₅₂(y＝2.89)，其中Mo₉O₂₆形成高温改性，Mo₁₈O₅₂形成低温改性。根据本发明，靶材中存在至少一种掺杂元素M。关于靶材可能的相组成，存在进一步的自由度，因为至少一种掺杂元素M原则上可以以元素形式存在于目标中(即以金属形式，例如Ta、Nb、V、Ti)，它可以以氧化物形式存在(例如Ta₂O₅、V₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂)，它可以亚化学计量氧化物的形式存在，也可以与上述一种或多种钼氧化物和/或至少一种进一步掺杂元素M的一种或多种氧化物形成混合氧化物。关于许多可能的相组成，本发明基于以下认识：靶材的不同相，特别是当其部分绝缘或介电时，会通过溅射期间形成电弧导致颗粒形成。因此，溅射靶可能出现层缺陷或损坏。此外，氧化靶的强度相当低，尤其是当微观结构具有多个不同的、不均匀分布的、粗的和/或多孔的相时。当相具有不同的密度或CTE(热膨胀系数)和/或相邻相由于例如扩散孔、不同的晶格类型等情况而没有足够牢固地相互连接时，对强度来说尤为关键。不同的相有时也具有不同的溅射速率，因此在靶材的多个不均匀分布的、粗糙的和多孔的相的情况下，所产生的层的层均匀性和层化学计量可能不令人满意。相(例如MoO₃)有时在水中具有一定的溶解度，因此在生产过程(例如机械加工、清洁)期间可能会发生表面区域化学计量的变化和/或残留水分的掺入，从而反过来可能对溅射过程和所产生的层产生不利影响(例如真空损害、H₂O进入层中)。

相比之下，发现根据本发明在靶材中提供的(Mo_1-xM_x)₅O₁₄混合氧化物相(其中0.01≤x≤0.13)是特别有利的，因为它是导电的且不溶于水，在环境条件下是稳定的。此外，掺杂元素M因此也(至少部分地)结合在该基质相中并因此处于导电相中并且均匀地分布在靶材上。由于这种混合氧化物相的形成，根据本发明，其中存在的任何第二相(优选细分的)的基质相可以被结合，它构成了直接穿过溅射靶材的相当大的比例，这为整个靶材提供了这些有利的特性。例如，确保通过整个靶材的导电性并且与水的接触相对不严格，因为基体不会因此受到侵蚀。如上所述，这些特性在均匀溅射速率、避免电弧和颗粒形成、均匀层组成和均匀层厚度、溅射过程中的稳定过程以及溅射靶的简单生产、储存和处理方面是有利的。另外有利的是，本发明的溅射靶可以在工业规模上作为具有高相对密度和高相纯度的压实组件(例如，每个靶段至少1kg的压实靶材)在短过程时间(例如持续时间通常<12小时)内被制造，下文将详细描述。

“溅射”，也称为阴极雾化，是一种物理过程，其中原子或分子通过高能离子(例如工艺气体的惰性气体离子)的轰击从固体(靶材)上分离并经过进入气相。为了产生薄层，雾化的靶材被沉积在基板上，并在那里立即形成固体层。该涂层工艺有时也称为溅射沉积，是PVD工艺(PVD：物理气相沉积，physical vapour deposition)之一并在下文中同样被称为“溅射”。术语靶材是指以固体形式存在于溅射靶中并在溅射过程中用于雾化和用于层形成的材料(可选地与来自工艺气体和/或来自其他溅射靶的其他材料一起)。溅射靶可完全由靶材形成，或另外具有与至靶材直接或间接(即通过至少一个其他组件)连接至靶材的其他组件，例如背板、支撑管、连接件、插件。溅射靶(以及相应的靶材)可以以各种几何形状提供，特别是作为具有不同基部形状(例如正方形、矩形、圆形等)的平面溅射靶，或者作为管状溅射靶。具体而言，靶材形成宏观固体，其在空间中沿至少一个方向的尺寸至少为0.03米。

出于本发明的目的，提及“氧化”靶材是指靶材中存在的金属基本上完全以氧化物的形式存在。特别地，基于靶材的抛光截面，靶材中金属相以体积计的比例＜1％。特别地，通过此处采用的拉曼测量，靶材中金属相的比例低于检测极限，下文将对此进行更详细的描述。当通过电阻测量装置(Ulvac ZEM3)使用四点测量法进行测量靶材具有至少80S/m的导电率时，该靶材是“导电的”。术语靶材的“相”是指靶材的空间区域，在该区域内具有均匀的化学成分和均匀的晶体结构，且相内各个晶粒的取向可以不同。“混合氧化物”是一种具有晶体结构的氧化物，其中晶格由氧离子和多种元素的阳离子组成(在当前情况下尤其是Mo和至少一种掺杂元素M)。就目前而言，“基质相”是一种以连续的渗透网络渗透靶材的相，其中存在的任何其他相(“第二相”)嵌入为岛状区域(在抛光截面中使用拉曼显微镜通过拉曼光谱法被观察到)。

在样品的代表性横截面上确定靶材的各种相以及其体积比例以及密度，由于可以假设各向同性微观结构，因此体积比例由在切割面上测量的面积比例推导出(即体积比例对应于测量的面积比例)。为此，样品的金相抛光截面通过干式制备，使用拉曼光谱法通过拉曼显微镜对各种金属氧化物相进行位置分辨测定。如下文详述，拉曼光谱法是通过激光束在测量点处扫描待分析靶材样品表面并测量每个测量点的完整拉曼光谱来进行的(“拉曼映射”)。将每个测量点产生的拉曼光谱与被讨论的各种金属氧化物的参考光谱进行比较，并为每个测量点分配相应的相位，以产生样品相组成的二维描述，从中可以计算出各个相的面积比例(以及体积比例)。(Mo_1-xM_x)₅O₁₄基质相可以通过拉曼光谱明确识别。(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄相的参考拉曼光谱如图1所示。粉末衍射数据可在国际衍射数据中心(International Centre for Diffraction Data(ICDD))编号01-070-0952的PDF中获得。各种金属氧化物相的体积比例(以及与其相同的面积比例)报告为基于靶材中材料的颗粒(晶粒)占据的总体积(或总面积)的标准化和相关图像。靶材的孔所占据的体积(以及与其相同的面积)从该总体积(或该总面积)中排除。因此，单独的金属氧化物相的体积比例(以及与其相同的面积比例)在没有孔体积的情况下自身总计达100％。

根据本发明，靶材可以由一种金属氧化物或多种不同化学成分的金属氧化物(然后形成不同的相)形成。在此，相应的金属氧化物可以是恰好一种金属或替代地多种金属(即在后一种情况下为混合氧化物)的化学计量或亚化学计量的金属氧化物。在靶材中，根据本发明，Mo形成所存在金属中的主要成分(其作为阳离子存在)，即Mo的比例(Mo；以at.％计)相对于包含Mo比例(Mo；以at.％计)的所存在所有金属(Me；以at.％计)的总和的比例，即Mo/(Me+Mo)至少为50％。特别地，它至少为80％，更优选为至少为84％。原则上，除了Mo和至少一种掺杂元素M之外的其他金属也可以存在于靶材中。然而，除存在的任何杂质外，靶材中除Mo之外存在的其他金属优选仅由至少一种掺杂元素M形成。原则上，靶材中可存在两种或两种以上选自由Ta、Nb、V和Ti组成的群组中的掺杂元素M。然而，特别优选的是靶材中仅存在选自该群组中的一种掺杂元素M。这正好一种掺杂元素M优选为Ta或替代地为Nb。加入Ta和/或Nb作为掺杂元素能够将常规铝蚀刻剂(磷酸、硝酸、乙酸和水的混合物)中的湿蚀刻速率降低到可接受的水平。添加Ta或Nb也会影响基于过氧化氢的铜蚀刻剂的湿蚀刻速率。Ta或Ta氧化物粉末是一种可大量获得的原材料，但价格波动很大。Nb或Nb氧化物粉末通常价格较低。

如上所述，与生产相关的“杂质”(金属和非金属)，例如钨(W)、钠(Na)、钾(K)、锑(Sb)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、碳(C)和氮(N)可存在于靶材中。此类杂质的总含量通常<1000μg/g。

根据本发明，原则上可以在混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄中存在两种或更多种选自由Ta、Nb、V和Ti组成的群组中的掺杂元素M。然而，特别优选仅一种选自该群组的掺杂元素M存在于混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄中。此外，根据本发明，原则上可以使用多种不同的混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄，在每种情况下，M作为选自由Ta、Nb、V和Ti组成的群组中的一种或多种元素存在于靶材中，然后与这些混合氧化物中的正好一种形成上述基体相。然而，特别优选仅存在一种这样的混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄。特别地，基质相的混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄内x的范围为0.02≤x≤0.12。

在一实施例中，靶材由至少一种以下金属氧化物形成：

-作为金属主要组成成分的钼(Mo)的金属氧化物，以及

-选自由钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)和钛(Ti)组成的群组中的至少一种掺杂元素M的金属氧化物。

因此，除了存在的任何杂质(“杂质”的定义，见上文)之外，不存在其他金属，并且所有金属都是氧化结合的(并且不以氮化物、硼化物等形式存在)。氧化钼的有利特性以及至少一种掺杂元素M的作用(例如，湿法蚀刻速率的影响)以这种方式被实现，而不发生进一步的、可能不利的相互作用。

在一个实施例中，基于靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜(通过拉曼光谱法)测量，由混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄组成的基质相以体积计具有≥60％的比例，即以体积计的该比例在靶材中在60-100％的范围内。特别地，以体积计的该比例≥75％，即在75-100％范围内，并且以体积计的该比例更优选为≥90％，即其在90-100％范围内。混合氧化物相的比例越高，靶材就越能显示出该基质相的上述有利特性。只有当靶材的组成接近混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄中相关元素的比例时，才能实现非常高的比例。在一个实施例中，以体积计的该比例为100％(即没可检测到第二相)。为了达到100％的体积比例，靶材的成分必须在很大程度上对应于混合氧化物中元素的比例。关于体积百分比的测定，关于样品制备和拉曼光谱法，可参考上述一般说明和以下的详细说明。

在一个实施例中，靶材包含：

a.MoO₂和/或Mo₄O₁₁以及

b.可选地，选自由以下组成的群组中的一种或多种化合物：

-MoO₃,

-选自由Mo₁₇O₄₇，Mo₅O₁₄，Mo₈O₂₃，Mo₉O₂₆和Mo₁₈O₅₂组成的群组中的其他亚化学计量的钼氧化物，

-化学计量的(例如Ta₂O₅)和/或亚化学计量的(例如Ta₂O_5-l；0<l<1)钽氧化物，

-化学计量的(例如Nb₂O₅))和/或亚化学计量的(例如Nb₂O_5-m；0<m<1)铌氧化物，

-化学计量的(例如V₂O₅)和/或亚化学计量的(例如V₂O_5-n；0<n<1)钒氧化物，以及

-化学计量的(例如TiO₂)和/或亚化学计量的(例如TiO_2-o；0<o<1)钛氧化物，

该一种或多种化合物作为以岛状分布在基质相中的一个或多个第二相，基于靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜(通过拉曼光谱法)进行测量，这些第二相形成以体积计的总比例≤40％，即以体积计的比例在0.1-40％范围内。特别地，当靶材的组成偏离混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄中元素的比例时，第二相的程度会增加。例如，如果掺杂元素M的比例相对较低，使得限制了混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄的形成，则会出现氧化钼相。在上述第二相中，这里优选上述相MoO₂和Mo₄O₁₁，因为它们具有高(几乎是金属的)导电率(MoO₂：1.25×10⁶S/m；单结晶的Mo₄O₁₁：1.25×10⁶S/m)和相对较低的蒸气压，这有利于涂层工艺的稳定性。原则上大体相似的优点也适用于可选相Mo₁₇O₄₇、Mo₅O₁₄、Mo₈O₂₃、Mo₉O₂₆和Mo₁₈O₅₂，但在此处考虑的生产过程的背景下，这些通常不会出现或仅以很小的比例出现。a和b中提到的第二相的以体积计的比例最好为≤25％(即，其在0.1-25％的体积百分比范围内)，以体积计的比例更优选≤10％(即在0.1-10％的体积百分比范围内)，因此在每种情况下，剩余百分比以体积计由特别有利的混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄形成。

在一个具体实施方式中，基于靶材抛光截面并使用拉曼显微镜(通过拉曼光谱法)测量，靶材中第二相MoO₃的以体积计的比例在0-2％范围内，即该以体积计的比例≤2％。第二相MoO₃的比例应尽可能低，因为MoO₃是电绝缘的(导电率小于1×10^-5S/m)，这会导致在涂层工艺中形成颗粒。此外，MoO₃是水溶性的，不利于靶材的机械加工和储存。优选地，通过拉曼光谱法在靶材中根本无法检测到第二相MoO₃(即测量的体积比例为0％)，或者如果不能完全避免，则保持在以体积计0.1–1.0％的范围内。

在一个具体实施方式中，靶材中的氧含量以重量百分比计在26-32％的范围内。沉积层中的氧含量影响光学反射，因此优选在靶材中设定大体上相应的氧含量，其通常在上述范围内。此外，在此范围内实现了令人满意的导电性，从而使DC(direct current(直流))溅射工艺成为可能(而电绝缘靶必须使用RF(radio frequency(射频)；即高频)溅射工艺(即交流))，这与成本增加有关(特别是在溅射设备的配置方面)。如下文所更详细描述的，氧含量可以在生产过程中通过称量合适的含氧化物粉末来设定，以便称量的氧气比例(相对于称量的金属比例)对应于靶材的所需氧含量。同时，所提到的氧含量有利于生产过程中的烧结行为和混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄的形成。仅考虑靶材中的总氧含量即可达到目标，因为金属氧化物相中各种晶格点的精确占据也可能与温度有关。在本例中，通过载气热提取仪(通过红外测量单元，如使用LECO RO300或LECO 836，检测CO和CO₂形式的氧)测定靶材中的总氧含量。

在一个具体实施方式中，靶材中以at.％计的(至少一种)掺杂元素M相对于以at.％计的Mo以及掺杂元素M的总含量的比例，即M/(Mo+M)，在0.02–0.15的范围内。(至少一种)掺杂元素M的最小含量对于混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄能够在靶材中形成为基质相是必需的。此处有一定的自由，因为基质相(Mo_1-xM_x)₅O₁₄中掺杂元素M的比例x可以有一定程度的变化，因此也很容易降低。此外，掺杂元素M的最小含量是必需的，以便存在所产生的层的期望比例(特别是关于湿法蚀刻行为)。另一方面，过高含量的掺杂元素M是不利的，因为掺杂元素M不能再被吸收在基质相中并因此导致以第二相的形式的掺杂元素的氧化物(例如Ta₂O₅、Nb₂O₅、V₂O₅、TiO₂)比例增加。此外，在掺杂元素M的含量增加的情况下(例如在Ta的情况下)，所产生的层的反射有时再次增加，并且蚀刻速率也不再对应于期望的范围。鉴于此，M/(Mo+M)的比例特别优选为0.05-0.12的范围内。所需的M/(Mo+M)比例可以在生产过程中通过适当粉末的重量设定，因为这在下面描述的生产路线中基本保持不变。在靶材本身中，存在的金属比例以及M/(Mo+M)的比例可以通过化学分析来确定，特别是通过ICP-MS(电感耦合等离子体质谱法)或使用ICP-OES(电感耦合等离子体发射光谱法)。

在一个具体实施方式中，靶材中的掺杂元素M由Ta形成，混合氧化物的基质相由(Mo_1-xTa_x)₅O₁₄形成，其中0.06≤x≤0.08。Ta在基质相(Mo_1-xTa_x)₅O₁₄中的比例x通常假定值为0.07。取决于生产过程中用于形成基体相的Ta的可用性(即尤其取决于起始粉末的组成和比例)，x通常在0.06≤x≤0.08的范围内，基质相在该范围内是稳定的。如上所述，就影响湿法蚀刻速率和可用性而言，特别优选Ta。还发现基质相(Mo_1-xTa_x)₅O₁₄在实践中特别有利。

极高比例的被添加的掺杂元素M(此处为Ta)优选并入由混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄组成的基质相，并且掺杂元素M(此处为Ta)如果未完全并入，则优选以金属氧化物(例如混合氧化物，Ta₂O₅)而非金属元素的形式存在。Ta作为金属相将导致显著不同的性质。Ta₂O₅的比例也优选相对较低，因为Ta₂O₅是介电的并且因此可能是溅射中颗粒和层缺陷的原因。此外，在所生产的层中作为薄亚层的Ta₂O₅将是光学透明的并且因此会损害该层的光学特性。因此，根据一种具体实施方式，Ta(优选作为唯一掺杂元素M存在)在靶材中完全作为金属氧化物(例如混合氧化物，Ta₂O₅)存在(即不作为金属元素)，其中基于靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜(通过拉曼光谱发)测量，靶材中相Ta₂O₅以体积计的比例≤3％(即以体积计的比例为0-3％)，优选≤1％(即以体积计的比例为0-1％)。这特别适用于以at.％计的掺杂元素Ta相对于以at.％计的Mo和Ta的总含量的比例，即M/(Mo+M)，在0.02-0.15的范围内，优选在0.05-0.12的范围内。

在一个具体实施方式中，靶材中的掺杂元素M由Nb形成，由混合氧化物构成的基质相由(Mo_1-xNb_x)₅O₁₄形成，其中0.07≤x≤0.12。取决于生产过程中用于形成基质相的Nb的可用性(即特别取决于起始粉末的组成和比例)，x通常在0.07≤x≤0.12的范围内，基质相在此范围内是稳定的范围。如上所述，Nb在影响湿法蚀刻速率和廉价获得方面是有利的，还因为基质相在0.07≤x≤0.12的较宽范围内是稳定的。

如上文关于Ta的解释，极高比例的被添加的掺杂元素M(此处为Nb)优选地并入由混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄组成的基质相，并且掺杂元素M(此处为Nb)如果未完全并入，则优选以金属氧化物(例如，混合氧化物，Nb₂O₅)而非金属元素的形式存在。因此，根据一种实施方式，Nb(优选作为唯一掺杂元素M存在)在靶材中完全作为金属氧化物(例如混合氧化物，Nb₂O₅₎存在(即不作为金属元素)，并且基于靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜(通过拉曼光谱法)测量，靶材中相Nb₂O₅以体积计的比例，≤3％(即以体积计的比例为0-3％)，优选为≤1％(即以体积计的比例为0-1％)。这尤其适用于以at.％计的掺杂元素Nb相对于以at.％计的Mo和Nb的总含量的比例，即M/(Mo+M)，范围为0.02-0.15，优选范围为0.05–0.12。

在一个具体实施方式中，靶材的相对密度≥95％(即在95-99.9％的范围内)，特别是≥97％(即在97-99.9％的范围内)，优选≥98％(即在98-99.9％的范围内)。具有高相对密度的致密靶材对于沉积层的质量很重要，因为具有相对低密度的靶材会在溅射过程中导致电弧放电(“电弧”)和颗粒形成。相对密度的测定是借助靶材的金相抛光截面的光学显微照片，通过数字图像分析进行的，其中孔隙的相对面积比例“PA”(PA：孔的面积相对于所检查总面积的比例)进行评估。然后相对密度对应于值(1-PA)，并计算为三个此类孔隙度测量值的算术平均值。下面详细描述该过程。

在一个具体实施方式中，靶材在25℃下具有≥100S/m的导电率。这使得DC(直流)溅射成为可能，此外，在所生产的层中实现了令人满意的导电性。此处通过使用电阻测量装置(例如Ulvac ZEM3)的四点测量方法测量电导率。

在一个具体实施方式中，靶材作为粉末冶金生产的(宏观)固体存在。粉末冶金生产线允许在短生产时间内(例如持续时间通常<12小时)以工业规模廉价生产靶材作为具有高相对密度和高相纯度压实组件(例如，每个靶段至少1kg的致密靶材)。在此，粉末冶金生产是指通过施加压力和/或加热使适当的起始粉末(在多种粉末的情况下预先适当地混合)致密。粉末冶金生产导致靶材的特征性微观结构，特别是多相和细晶粒微观结构。本领域技术人员借助光学显微镜、扫描电子显微镜(REM)或拉曼显微镜下的抛光截面可以容易地在靶材上识别粉末冶金生产方法。

作为起始粉末，形成MoO₂、MoO₃的粉末混合物，可选地包含小比例的亚化学计量的钼氧化物，例如特别是Mo₄O₁₁，以及掺杂元素M的一种或多种氧化物(Ta₂O₅、V₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂)。称量各种粉末的比例，以便确定元素Mo、M和O的所需比例。MoO₂和MoO₃是容易获得、廉价、易于处理的原材料，在环境条件下热力学稳定。亚化学计量氧化物可以通过在适当的环境如H₂中还原MoO₃粉末来生产。

为了在随后的致密化步骤中以所需的高比例形成由混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄组成的所需基质相，首先应注意确保称量粉末的适当比例接近混合氧化物。此外，重要的是使用的粉末非常细(d₅₀值通常<10μm)并且在致密化步骤之前混合得很好。如还将借助生产实例所解释的，通过适当的筛分步骤(例如，筛孔为63μm的筛子)从MoO₂粉末和掺杂元素M的氧化物(以及可选的亚化学计量氧化钼)粉末中筛分>63μm的粗材料比例。在MoO₃粉末的情况下，也使用特别细的粉末(例如，具有3μm的d₅₀，通过激光散射进行粒径测量，例如通过Malvern仪器)。粉末的混合优选在高强度混合器中或通过犁头混合器进行，注意确保粉末的非常好的混合。

致密化尤其可以通过热压、热等静压、放电等离子烧结(SPS)或压制-烧结来进行。特别地，致密化在600至800℃的温度和15至110MPa的压力范围内进行。尤其是在设定高温时，优选在减压或保护气体环境(即氩气)下进行致密化。在SPS的情况下，通过施加压力和热量来实现致密化，由通过粉末混合物的电流在内部产生热量。在热压的情况下，致密化同样通过施加压力和热量来实现，热量通过加热模具从外部供应。在热等静压中，起始粉末存在于封闭的胶囊中，并且通过对胶囊施加压力和热量来进行致密化。在通过压制烧结进行致密化的过程中，将起始粉末压制成坯体，然后通过低于熔点的热处理进行烧结。

在致密化过程中，起始粉末在固态反应中转化，或者根据化学成分和工艺条件，液相反应或多相反应(即固-液)转化为靶材。此处发生的反应类似于归中反应：MoO₃可能被还原成各种亚化学计量氧化物(例如Mo₁₈O₅₂、MoO₄O₁₁等)，而MoO₂至少部分被氧化成可能的各种亚化学计量氧化物。此外，掺杂元素M的至少一种氧化物(Ta₂O₅、V₂O₅、Nb₂O₅、TiO₂)大部分进入混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄以形成基质相。致密化后，可进行机械后处理，例如通过切削加工工具，以获得所需的最终几何形状或进行表面处理(设置所需的表面粗糙度)。可选地应用其他组件，例如背板、支撑管、连接件、插入件以完成溅射靶。

在本发明的一个具体实施方式中，基于靶材抛光截面并使用拉曼显微镜(通过拉曼光谱法)测量)，一种或多种第二相作为精细且均匀分布的小岛状存在于靶材的基质相中。具体而言，第二相至少95％的岛在每种情况下都具有≤60μm的等效圆直径(在每种情况下，从岛的相应面积计算，以具有相同面积和“等效圆直径”的圆的形式描绘)。在此，相对于代表性选择的分析区域1000μm×1000μm中岛的总数，测定“在每种情况下具有≤60μm的等效圆直径的小岛”的数量。这种第二相的精细岛状结构可以在抛光截面的拉曼图像中看到，并且可以通过定量图像分析的方式，就岛状面积和大小进行适当的评估。

本发明进一步提供了根据本发明的溅射靶的用途，该溅射靶材可以另外根据上述实施方案和变体中的一个或多个进行配置，用于含氧化钼层的气相沉积，其中溅射工艺作为直流镀射工艺或脉冲镀流溅射工艺在无氧或者以体积计引入不超过20％体积的氧气作为反应气体的惰性气体气氛中进行。在直流溅射或DC溅射中，直流电压被施加在作为阴极连接的溅射靶和阳极(通常是涂层设备的外壳和/或真空室中的屏蔽板)之间。DC溅射工艺或脉冲DC溅射工艺在惰性气体环境中进行，特别是在氩气环境中，优选非反应性地在没有额外引入氧气的情况下进行。此处沉积的层的含氧量可能比所使用的靶材略低，因为在喷涂过程中会出现轻微的氧气消耗(通过排出的工艺气体形成的氧气向外传输)，这可能会因喷涂工厂和运作方式而略有不同。为了生产氧含量高于靶材的含氧化钼层，靶材也可以通过引入以体积计不超过20％的氧(基于反应气体的组成)进行反应溅射，以体积计优选<10％，以体积计更优选<5％，通过使用氧化靶材能够将引入的氧量保持在相对低的水平。因此，反应溅射的缺点(滞后效应、沉积层中的潜在不均匀性)并没有那么明显。

附图说明

本发明的进一步优点和有益效果可以参考附图从以下工作实施例的描述中得出。在显示拉曼光谱的图中，强度(以数量或计数为单位)在每种情况下都是相对于拉曼位移(以cm^-1为单位)(Raman shift)绘制的。

图1示出了混合氧化物(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄的拉曼参考光谱；

图2示出了Ta₂O₅的拉曼参考光谱；

图3示出了Mo₁₈O₅₂的拉曼参考光谱；

图4示出了MoO₂的拉曼参考光谱；

图5示出了MoO₃的拉曼参考光谱；

图6示出了Mo₄O₁₁的拉曼参考光谱；

图7示出了通过拉曼映射产生的根据本发明的工作示例的微观结构；

图8示出了通过拉曼映射产生的对比示例的微观结构；

图9示出了根据本发明(Ex.1，Ex.2)的两个溅射靶和比较示例(参考)的沉积速率曲线图(在每种情况下以nm/min为单位，即纳米/分钟)(在每种情况下简称为MoOz(2<z<3)，具有合适的Ta₂O₅摩尔比例，在每种情况下基于起始粉末)；和

图10示出了使用图8描绘的本发明的两个溅射靶(Ex.1，Ex.2)和比较示例(参考)中所示的沉积的层系统的反射率(％)对波长(nm)的图。

具体实施方式

示例1

MoO₂粉末(Plansee SE，d₅₀约为6μm)在筛孔为63μm的筛子中进行筛分，且不进一步使用>63μm的粗部分。将以此方式获得的40mol％的MoO₂粉末与57mol％的MoO₃粉末(Molymet，在本例中d₅₀约为3μm)和3mol％的五氧化二钽粉末(H.C.Starck，d₅₀约为2μm；筛分至<63μm；Ta₂O₅)在犁铧混合器中搅拌20分钟，以便获得粉末组分之间的均匀分布。将获得的粉末混合物引入尺寸为/>(即直径为250mm)、高度为50mm的石墨模具中，并在热压机中在压制压力为30MPa、温度为800℃、保持时间为480分钟下在减压下进行致密化。压实组件具有97.5％的相对密度。所获得的靶材的主要部分是由以体积计79.4％的混合氧化物(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄构成的基质相组成。靶材另外包含以体积计比例为8.5％的MoO₂相和以体积计比例为12.1％的Mo₄O₁₁相。

示例2

MoO₂粉末(Plansee SE，d₅₀约为6μm)在筛孔为63μm的筛子中进行筛分，且不进一步使用>63μm的粗部分。以这种方式获得的40mol％的MoO₂粉末与57mol％的MoO₃粉末(Molymet，在本例中d50为约3μm)和3mol％的五氧化二钽粉末(H.C.Starck，d50约为2μm；筛分至<63μm；Ta₂O₅)在高强度混合器(Eirich)中搅拌10分钟，以获得粉末组件之间的均匀分布。将获得的粉末混合物引入尺寸为(即直径为250mm)、高度为50mm的石墨模具中，并在热压机中在压制压力为30MPa、温度为800℃、保持时间为360分钟下在减压下进行致密化。压实组件具有99.5％的相对密度。所获得的靶材的主要部分是由混合氧化物(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄组成的基质相组成，其以体积计的比例为94.3％。靶材另外包含以体积计比例为2.6％的MoO₂相、以体积计比例为3.0％的Mo₄O₁₁相和以体积计比例为0.1％的Ta₂O₅相。

图7显示了以这种方式生产的靶材的通过拉曼映射确定的微观结构。在显微组织中，对应于上述相比例的包含MoO₂相的区域、包含Mo₄O₁₁相的区域和包含Ta₂O₅相的区域是可辨别的。这些不同的相嵌入在由(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄相形成的基质中。

相比之下，不包含任何由混合氧化物(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄组成的基质相的靶材的拉曼映射作为比较示例显示在图8中。(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄相以体积计以24.0％的比例存在。Mo₄O₁₁相以体积计占50.3％的比例，MoO₂相以体积计占12.5％的比例，Mo₁₈O₅₂相以体积计占5.0％的比例，Ta₂O₅相以体积计占2.4％的比例，MoO₃相以体积计占5.8％的比例。从图8还可以看出，与图7中的根据本发明的靶材相比，比较实施例的靶材内的相的晶粒明显更粗且分布更不均匀。

示例3

MoO₂粉末(Plansee SE，d₅₀约为6μm)在筛孔为63μm的筛子中进行筛分，且不进一步使用>63μm的粗部分。将以此方式获得的52mol％的MoO₂粉末与42mol％的MoO₃粉末(Molymet，在本例中具有约3μm的d50)和6mol％的五氧化二钽粉末(H.C.Starck，d50约为2μm；筛分至<63μm；Ta₂O₅)在犁铧混合器中搅拌20分钟，以便获得粉末组分之间的均匀分布。将获得的粉末混合物引入尺寸为/>(即直径为250mm)、高度为50mm的石墨模具中，并在热压机中在压制压力为30MPa、温度为800℃、保持时间为480分钟下在减压下进行致密化。压实组件具有97.5％的相对密度。所获得的靶材的主要部分由以体积计比例为80.3％的混合氧化物(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄组成的基质相组成。得到的靶材包括以体积计比例为18.9％的MoO₂相、以体积计比例为0.2％的Mo₄O₁₁相和以体积计比例为0.6％的Ta₂O₅相。

示例4

MoO₂粉末(Plansee SE，d₅₀约为6μm)在筛孔为63μm的筛子中进行筛分，且不进一步使用>63μm的粗部分。以这种方式获得的45mol％的MoO₂粉末与51mol％的MoO₃粉末(Molymet，在本例中d₅₀约为3μm)和4mol％的五氧化二铌粉末(H.C.Starck，d50约为2μm；筛分至<63μm；Nb₂O₅)在犁铧式搅拌机中搅拌20分钟，以获得粉末组分之间的均匀分布。将获得的粉末混合物引入尺寸为/>(即直径为250mm)、高度为50mm的石墨模具中，并在热压机中在压制压力为30MPa、温度为800℃、保持时间为360分钟下在减压下进行致密化。所获得的靶材的主要部分是由以体积计78.6％的混合氧化物(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄构成的基质相组成。压实组分具有98.2％的相对密度。得到的靶材包括以体积计18.7％的MoO₂相、以体积计2.6％的Mo₄O₁₁相和以体积计0.1％的Nb₂O₅相。

示例5

MoO₂粉末(Plansee SE，d₅₀约为6μm)在筛孔为63μm的筛子中进行筛分，且不进一步使用>63μm的粗部分。将以此方式获得的39mol％的MoO₂粉末与52mol％的MoO₃粉末(Molymet，在本例中d₅₀约为3μm)和8mol％的二氧化钛粉末(金红石；d50<1μm；TiO₂)在球磨机中搅拌10分钟，然后在高强度混合器(Eirich)中混合10分钟，从而获得粉末组分之间的均匀分布。将得到的粉末混合物引入尺寸为高度为50mm的石墨模具中，并在热压机中在压制压力为30MPa、温度为800℃、持续时间为120分钟下在减压下进行致密化。压实组分具有91.2％的相对密度。获得的靶材包括由混合氧化物(Mo_0.97Ti_0.03)₅O₁₄组成的基质相。

溅射实验：

在一系列实验中，在规定的工艺条件下，将根据示例1和示例2生产的氧化钼钽靶材与未根据本发明的氧化钼钽靶材(参考)进行非反应性溅射，以确定层特性。用作参考的氧化钼钽靶材具有与示例1和示例2中相同的成分，但不存在由混合氧化物(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄组成的基质相。这里使用的溅射功率为100W，工艺压力为5.0×10^-3mbar(22sccm；sscm：标准立方厘米/分钟)。所用溅射靶的沉积速率如图9所示，图9中的左栏对应于选自示例1(Ex.1)的靶材，中栏对应于选自示例2(Ex.2)的靶材，右栏对应于参考靶材。

所产生的层的反射率用作评估标准。为了确定反射率，玻璃基板(Corning EagleXG，50×50×0.7mm³)涂有钼钽氧化物和200nm的Al(铝)覆盖层。这里，与上述非本发明的钼-钽氧化物靶材(参考)相比，在规定的工艺条件下对根据示例1和示例2制造的上述钼-钽氧化物靶材进行非反应性溅射。使用Perkin Elmer Lambda 950分光光度计在指示的波长范围内通过玻璃基板测量反射。为了获得非常低的反射率，钼-钽氧化物的层厚度在40至60nm的范围内变化。对于50nm的钼-钽氧化物层厚度的这一系列测试的结果显示在图10中，在每种情况下以(％)为单位的反射率相对于以(nm；纳米)为单位的波长进行绘制。这里，示例1的反射率曲线(Ex.1，虚曲线)和示例2(Ex.2，断曲线)实际上重合，除了示例1的反射率曲线在相对高波长的区域中略微升高。这些曲线明显低于非本发明的参考例的实线反射率曲线。

从图9和10的比较可以看出，在示例1和示例2的靶材的情况下(参见图10)，在所检查的整个波长范围内实现了较低的反射率，这是在相当的沉积速率下实现的(见图9)。此外，根据本发明的靶材具有上述进一步的优点。特别是，由于它们的导电性和有利的相组成(基质相；第二相的精细分散)，它们具有较佳的溅射行为(均匀的溅射速率，避免电弧和颗粒形成)，这对层质量具有积极的影响(均匀的层组成；均匀的层厚度)。

样品制备：

为了确定靶材中存在的相的体积比例和靶材的密度，用干式切割法(金刚石线锯、带锯等)切割面积约10^-15×10^-15mm²的样品，通过干式制备法制备抛光金相截面；这是通过压缩空气进行清洁，然后将其热传导(C掺杂)嵌入酚醛树脂中，并对其进行研磨和抛光。由于至少MoO₃相可溶于水，因此干式制备很重要。以这种方式获得的抛光截面随后通过光学显微镜进行分析。

通过拉曼光谱测定相的比例：

使用共焦光学显微镜(Olympus BX41)与拉曼光谱仪结合的拉曼显微镜(HoribaLabRAM HR800)对靶材中存在的相进行位置分辨测定。使用聚焦激光束(He-Ne激光器，波长λ＝632.81nm，总功率15mW)在1×1mm²的面积上逐点扫描待分析表面，步长为5μm(待检查样品表面固定在机动XYZ工作台上，移动后者)。为每个单独的201x201测量点生成完整的拉曼光谱(“拉曼映射”)。拉曼光谱是从背向散射辐射获得的，该辐射通过光栅(300线/毫米；光谱分辨率：2.6cm^-1)以波长色散方式分离并通过CCD检测器(1024×256像素多通道CCD；光谱范围：200-1050纳米)记录。在放大100倍且数值孔径NA为0.9的显微镜镜头(用于聚焦来自拉曼光谱仪的激光束)的情况下，理论上可以实现0.7μm²的测量点尺寸。选择的激发能量密度(5mW/μm²)应足够小，以避免样品中的相变。在钼氧化物的情况下，激发辐射的穿透深度被限制在几微米(例如，在纯MoO₃的情况下，约4μm)。拉曼信号是在每个测量点1s(s:秒)的采集时间内确定的，提供了足够好的信噪比。通过自动评估这些拉曼光谱(评估软件HoribaLabSpec 6)生成了样品表面成分的二维描述，并且能够通过该二维描述定量确定各相的域大小、面积比例等。为了精确识别氧化钼相，在先前合成的参考样品上记录参考光谱，或者在相对较大的均质样品区域上记录参考光谱，注意确保参考光谱精确对应于一种金属氧化物相。图1至图6描绘了(Mo_0.93Ta_0.07)₅O₁₄(图1)、Ta₂O₅(图2)、Mo₁₈O₅₂(图3)、MoO₂(图4)、MoO₃(图5)、Mo₄O₁₁(图6)所使用的参考光谱(单个光谱相对于拉曼位移(cm^-1)绘制散射光的强度(计数))。拉曼光谱的分析和分配是借助上述评估软件的“多元分析模块”通过CLS方法(经典最小二乘拟合)进行的。样本光谱S表示为单个归一化参考光谱Ri的线性组合，其中ci为各自的加权因子，Δ为偏移值，S＝∑ciRi+Δ。然后将对应于金属氧化物相的颜色分配给每个测量点；其中，在每种情况下仅将具有最高权重因子ci的相用于颜色分配。加权因子ci的大小(绝对值)决定了测量点的亮度。这个过程是合理的，因为一个测量点的光谱通常可以明确地分配给单个金属氧化物相。

对于所使用的透镜，即使在孔隙上进行测量，可以从所有201×201测量点获得样品光谱。在这种情况下，信号来自位于孔隙下方的更深区域。如果例如由于孔隙没有获得单个测量点的拉曼光谱，则在确定面积比例时可以忽略这一点，即靶材孔隙所占体积不包括在总体积中。因此，在不考虑孔隙体积的情况下，单独氧化钼相的体积比例本身合计为100％。

此处描述的分析方法非常适合确定此处要讨论的相的相对比例。

相对密度的测定：

靶材的相对密度是通过对抛光金相截面的光学显微照片进行数字图像分析，其中确定了孔隙的相对面积比例“PA”。为此，在制备样品后，分别制作了三张大小为1x1 mm²、放大倍数100倍的明场照片图像，此处尽可能避免出现明显碎裂或其他可见损坏的区域，例如由干式制备方法造成的划痕。通过IMAGIC图像数据库中使用的数字成像处理软件对所得图像进行评估。为此，借助直方图在图像上标记孔隙比例(暗)的灰度。间隔的下限设置为0(＝黑色)。另一方面，必须借助灰度强度直方图(255＝白色)主观地估计上限。设置要测量的图像区域(ROI)，以便排除比例尺。因此，获得了孔隙面积的相对比例“PA”(以％单位)和根据所选灰度间隔着色的图像(着色表示该像素包括在测量中，并相应地计为孔隙)。相对密度的值(1-PA)被确定为三个这样的孔隙度测量值的算术平均值。

Claims (9)

1.一种溅射靶，其包括导电的氧化靶材，其中所述靶材包含至少一种以下金属氧化物：

-作为金属主要组分的钼(Mo)的金属氧化物，以及

-选自由钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)和钛(Ti)组成的群组中的至少一种掺杂元素M的金属氧化物，

其特征在于，基于所述靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜测量，所述靶材包括由混合氧化物(Mo_1-xM_x)₅O₁₄组成的基质相，其中0.01≤x≤0.13，其中该混合氧化物中的M为选自由钽(Ta)、铌(Nb)、钒(V)和钛(Ti)组成的群组中的一种或多种元素，

并且基于所述靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜测量，所述靶材中由所述混合氧化物组成的所述基质相以体积计具有≥60％的比例，

并且所述靶材包含：

a.MoO₂和/或Mo₄O₁₁以及

b.可选地，选自由以下组成的群组中的一种或多种化合物：

-MoO₃,

-选自由Mo₁₇O₄₇，Mo₅O₁₄，Mo₈O₂₃，Mo₉O₂₆和Mo₁₈O₅₂组成的群组中的其他亚化学计量的钼氧化物，

-化学计量和/或亚化学计量的钽氧化物，

-化学计量和/或亚化学计量的铌氧化物，

-化学计量和/或亚化学计量的钒氧化物，以及

-化学计量和/或亚化学计量的钛氧化物，

所述一种或多种化合物作为以岛状分布在所述基质相中的一个或多个第二相，基于靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜测量，这些第二相以体积计形成的总比例≤40％，

并且基于靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜测量，所述靶材中第二相MoO₃的比例以体积计在0-2％范围内，

并且所述靶材中以重量百分比表示的氧含量以重量计在26-32％的范围内，

并且相对于以at.％计的Mo和掺杂元素M的总含量，靶材中的掺杂元素M以at.％计的总比例在0.02-0.15范围内。

2.根据权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，在靶材中，掺杂元素M由Ta形成，基质相由混合氧化物(Mo_1-xTa_x)₅O₁₄形成，其中0.06≤x≤0.08。

3.根据权利要求2所述的溅射靶，其特征在于，所述掺杂元素Ta在所述靶材中完全以金属氧化物的形式存在，其中基于靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜测量，相Ta₂O₅在所述靶材中以体积计的比例为≤3％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述靶材中，所述掺杂元素M由Nb形成，所述基质相由混合氧化物(Mo_1-xNb_x)₅O₁₄形成，其中0.07≤x≤0.12。

5.根据权利要求4所述的溅射靶，其特征在于，所述掺杂元素Nb在所述靶材中完全以金属氧化物的形式存在，其中基于靶材抛光截面并使用拉曼显微镜测量，相Nb₂O₅在所述靶材中的以体积计的比例为≤3％。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述靶材的相对密度为≥95％，在25℃时导电率为≥100S/m。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的溅射靶，其特征在于所述靶材以粉末冶金生产的固体形式存在。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的溅射靶，其特征在于，基于靶材的抛光截面并使用拉曼显微镜进行测量，一个或多个第二相以精细且均匀分散的小岛状存在于靶材中的基质相中。

9.一种根据权利要求1至8中任一项所述的溅射靶的用途，用于含氧化钼层的气相沉积，其特征在于，溅射工艺在无氧气或者以体积计引入不超过20％的氧气作为反应气体的惰性气体环境中以直流溅射工艺或脉冲直流溅射工艺进行。